为什么我在这里收到 InvalidCastException？

Question

我有以下两个类：

    public class Foo : IFooOperations
    {
        public FooData Data { get; set; }
        public FooUser User { get; set; }

        public Foo(FooData fooData)
        {
            Data = fooData;
        }

        private async void SetupFoo()
        {
            ...
        }

        public async void FooOp()
        {
            ...
        }
    }

和

    public class Bar : Foo, IBarOperations
    {

        public Foo(FooData fooData) : base(fooData)
        {
        }

        public async void BarOp()
        {
            ...
        }
    }

在我获得Foo 对象后，为什么Bar bar = (Bar)foo; 不允许我将其转换为Bar 对象？它会引发 InvalidCastException: Specified cast is not valid. 异常。

在我看来，这应该可行。 Bar 只是 Foo 有一个额外的方法对两个对象已经通用的状态进行操作。

一些额外的上下文：Bar 对象本质上是特权Foo 用户，根据他们的数据，他们被允许访问BarOp() 方法。我正在构建一个 SDK，并希望（ab）使用强制转换机制来默认隐藏这些特权方法。我希望我的最终用户需要有意识地决定 Foo 确实是 Bar 并在他们能够访问 BarOp() 方法之前执行转换。

是否有人对可能出现的问题、我如何解决此问题或要考虑的替代架构有任何想法？

Answer 1

Bar 只是 Foo，带有一个额外的方法对两个对象已经通用的状态进行操作。

这与演员表是否有效完全无关。只有当引用的对象 是 目标类型的实例或某些子类型时，强制转换（在引用类型之间，忽略用户定义的转换）才能在 .NET 中成功。就是这么简单。你可以有两个没有任何额外成员的类：

class Base {}
class Derived : Base {}

...如果您在实际拥有Base 的实例时尝试转换为Derived，则转换仍然会失败：

Base b = new Base();
Derived d = (Derived) b; // Exception

我希望我的最终用户需要有意识地决定 Foo 确实是 Bar 并在他们能够访问 BarOp() 方法之前执行转换。

但对象不是实际上是Bar，否则演员表会起作用。如果您确保在任何时候都创建了实际Bar 对象，那么您的计划将是合理的。

如果您不想添加任何执行时安全性，只需让开发人员说“我真的打算这样做”，那么您可以编写一个包装器类型：

class Bar : IBarOperations
{
     // Keep a reference to the existing Foo object
     // Expose privileged methods         
}

那么如果你想使用流畅的风格，你可以为AsBar()的Foo编写一个实例或扩展方法，构造一个新的Bar，导致代码为：

foo.AsBar().BarOp();

这仍然保持额外的“检查”（即使它确实不是验证用户应该能够做到这一点）而不尝试使用强制转换。